（2）按构造要求需要采用两铰拱或三铰拱的腹拱圈；
（3）需设置铰的矮小腹孔墩，即将铰设置在墩上端与顶梁和下端与底梁的连接处； （4）在施工过程中，为消除或减小主拱圈的部分附加内力，以及对主拱圈内力作适当调整时，需要在拱脚处设置临时铰。
3. 按照索距的布置，现代斜拉桥多为“密索”体系，试叙述采用密索的主要优点。 答：① 索距小，主梁弯矩小；② 索力较小，锚固点构造简单；③ 锚固点附近应力流变化小，补强范围小；④ 利于悬臂架设，易于换索。斜拉桥采用悬臂法架设时，索间距宜为5～15m，混凝土主梁因自重大，索距应密些，较大的索距适合于钢或钢－混凝土组合主梁。 4. 试叙述箱形拱桥的主要特点。
答 ：① 截面挖空率大，减轻了自重，② 箱形截面的中性轴大致居中，对于抵抗正负弯矩具有几乎相等的能力，能较好地适应主拱圈各截面的正负弯矩变化的需要 ③由于是闭合空心截面，抗弯和抗扭刚度大，拱圈的整体性好，应力分布较均匀 ④ 单条肋箱刚度较大，稳定性好，能单箱肋成拱，便于无支架吊装 ⑤ 制作要求较高，吊装设备较多，主要用于大跨径拱桥。
5. 什么是理想的拱轴线？为什么公路拱桥以恒载压力线作为拱轴线？
答：理想的拱轴线是在各种荷载作用下拱圈截面只受轴向压力，而无弯矩作用，这就能充分利用圬工材料的抗压性能。但事实上是不可能获得这种拱轴线的，因为除恒载外，拱圈还要受到活载、温度变化和材料弹塑性变形等因素的作用。公路拱桥的恒载占全部荷载的比重较大，随着跨径的增大，恒载所占的比重将增大，因此，以恒载压力线作为设计拱轴线，可以认为基本上是适宜的。
6. 拱桥为什么要设置单向推力墩？常见的单向推力墩有哪几种？
答：单向推力墩又称制动墩，它的主要作用是在它的一侧的桥孔因某种原因遭到毁坏时，能承受住单侧拱的恒载水平推力，以保证其另一侧的拱桥不致遭到倾坍。
重力式单向推力墩则要做得厚实一些，采用立墙式和框架式。 拱桥轻型桥墩则做成斜撑墩与悬臂墩。
7. 双曲拱桥在施工中如何实现“化整为零”和“集零为整”？这样做有何意义？
答：双曲拱桥主拱圈通常由拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分组成。双曲拱桥的主要特点是将主拱圈以“化整为零”的方法按先后顺序进行施工，再以“集零为整”的组合式整体结构承重。施工时，先将拱圈划分成拱肋、拱波、拱板及横向联系四部分，并预制拱
肋、拱波和横向联系，即“化整为零”；然后吊装钢筋混凝土拱肋成拱并与横向联系构件组成拱形框架，在拱肋间安装拱波，随后浇筑拱板混凝土，形成主拱圈，即“集零为整”。这样做的主要目的是减轻吊装重量。
8. 拱桥轻型桥墩则做成斜撑墩与悬臂墩。《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2004）规
定了桥梁的作用有哪三类？分别是怎么定义的？并列举实际工程中相应的典型作用？ 答：主要有永久作用、可变作用和偶然作用三类。
永久作用是指在结构使用期间，其量值不随时间而变化，或其变化值与平均值相比可以忽略不计的作用，包括结构重力、预加应力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩及徐变作用和基础变位作用等七种。
可变作用是指在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的作用。这些包括有汽车荷载，汽车荷载的冲击力、离心力、制动力和引起的土侧压力，人群荷载，风荷载，流水压力，冰压力，温度作用和支座摩阻力等十一种。
在结构使用期间出现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用叫偶然作用，它包括地震作用、船舶或漂流物撞击力和汽车撞击作用。
9. 杠杆原理法和偏心压力法计算荷载横向分布系数的基本假定分别是什么？
答：按杠杆原理法进行荷载横向分布计算的基本假定是忽略主梁之间横向结构的联系作用，即假设桥面板在主梁梁肋处断开，而当作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁来考虑。
偏心压力法的基本假定是：1）车辆荷载作用下，中间横隔梁可近似地看作一根刚度为无穷大的刚性梁，横隔梁仅发生刚体位移；2）忽略主梁的抗扭刚度，即不计入主梁扭矩抵抗活载的影响。
10. 简述桥面横坡设置的常用方法。
答：桥面横坡的形成通常有三种方法：1）对于板桥（矩形板梁或空心板梁）或就地浇筑的肋板式梁桥，将墩台顶部做成倾斜的，再在其上盖桥面板，可节省铺装材料并减轻恒载；2）对于装配式肋板式梁桥，可采用不等厚的铺装层（包括混凝土的三角垫层和等厚的路面铺装层），方便施工；3）桥宽较大时，直接将行车道板做成双向倾斜，可减轻恒载，但主梁构造、制作均较复杂。
11. 板的有效分布宽度是如何定义的？试绘出单向板的有效工作宽度的平面图。
答：当荷载以a1×b1的分布面积作用在板上时，板除了沿计算跨径x方向产生挠曲变形外，沿垂直于计算跨径的y方向也必然发生挠曲变形。这说明荷载作用下不仅使直接承压的宽度为a1的板条受力，其邻近的板也参与工作，共同承受车轮荷载所产生的弯矩。 y(b)yl/2截面弯矩图行车方向行车方向dymxa1xmxmaxb1ωxa1ωylx 为了计算方便，设想以a宽板均匀承受车轮荷载产生的总弯矩，即 ωxa?mxmax??mxdy?M
则得弯矩图形的换算宽度为： a?aM mxmax式中：M——车轮荷载产生的跨中总弯矩，可直接由结构力学方法计算得到；mxmax——荷载中心处的最大单宽弯矩值，精确解需由板的空间计算才能得到。上式的a即为为板的有效分布宽度。
计算题
1、 如图所示等截面悬链线无铰拱，拱轴系数m=2.24，施工合龙温度为15℃，主拱线膨胀
系数α=1.0×10-5，弹性模量E=3.0×104Mpa，截面抗弯惯矩为I=2.0m4，试求大气温度为0℃时，拱顶和拱脚截面由温度变化引起的弯矩，并绘出弯矩图（计算结果小数点后面保留两位有效数字）。
(其中弹性中心ys?0.33f,?22??yds/EI?0.096lfs22/EI)
f=6ml=36m
yxysfHt5156.26kN.m-10468.76kN.ml
(图3分)
解：取悬臂曲梁为基本结构，如上图所示。
由于温度下降，会在弹性中心产生一对水平赘余力Ht， 由
典
型方
程可
以
得到
Ht??lt?22
?lt?a?l??t
(2分) 故
Ht??lt?22?l?t???2210?5?36?(?15)0.096?36?623?107?2??2604.17(kN)
(2分)
温度变化在各截面产生的弯矩如下：
拱顶截面产生的弯矩：Md??Ht?yS??(?2604.17)?0.33?6?5156.26(kN?m) (2分) 拱
脚
截
面
产
生
的
弯
矩
：
Mj?Ht?(f?yS)?(?2604.17)?(f?0.33f)??10468.76(kN?m) (2分)
绘制温度变化产生的弯矩图如上图所示。
2、 某空腹式悬链线拱恒载分布如下图，试采用“五点重合法”求恒载作用下合理拱轴线
的m值。
140kN120kN106kN98kN94kN98kN106kN120kN140kN10m10m10m10m10m10m10m10m10m10mq=14kN/mf=20ml=100m
解：
取半跨拱为对象，由拱顶、拱脚和l/4点位置的弯矩为零有：
?M?M其中
l/4j?yl/4 (2分) f?Ml/4?14?25?2594??25?98?15?106?5?7550kN?m 22 (2分)
?Mj?14?50?所以有
5094??50?98?40?106?30?120?20?140?10?30750kN.m 22 (2分)
yl/4?Ml/47550???0.245528 (1分) fM30750?j将其带入到拱轴系数的求解方程
1fm?(?2)2?1 (2分)
2yl/4可以得到
1f11m?(?2)2?1?(?2)2?1?1.148 (1分)
2yl/420.245528